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生物教學中研究性學習的探索案例
生物教學中研究性學習的探索案例
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  本文以“為降低農藥的殘留量,蔬菜清洗多長時間最佳”為例,說明研究性學習在生物教學中的應用。
  一、提出課題
  研究性學習是生物課教學的延伸,是提高學生素質的重要手段,是集知識體、思維鏈、能力鍵與學會學習為一體的重要課程。我們在教學高中生物第二冊第九章第二節“環境污染的危害”時,這樣講到:多年來,蔬菜中農藥殘留量超標的情況一直較突出,農藥中毒事件常有報道。究其原因,一是農戶不按規定的用藥量、次數、方法或安全間隔期施藥,或使用不允許在蔬菜上使用的劇毒、高毒農藥;二是現在按標準施行的農藥殘留測定需要通過有機溶劑提取、凈化和用大型分析儀器進行,無法對廉價的蔬菜進行隨時隨地或快速地檢測,監管不到位。目前,在我國農藥中,70%為有機磷農藥,而在我國生產使用的有機磷農藥中,70%為劇毒、高毒類,一般禁止在蔬菜作物上使用。由于農業上有機磷農藥的大量使用,蔬菜上的殘留量較大,而有機磷農藥對人體的危害是:有機磷農藥是神經毒物,進入人體后主要是抑制血液和組織中乙酰膽脂酶的活性,引起神經功能的紊亂、出汗、震顫、神經錯亂、語言失常等一系列表現,嚴重威脅著我們的健康與安全。我們在生活中除應盡量降低農藥在蔬菜上的使用外,還應提倡食用無公害蔬菜——“綠色食品”。目前,“綠色”蔬菜還不能滿足人們的需求,為確保安全,我們在吃蔬菜時,一定要用水清洗干凈。那么,我們需要沖洗多長時間才最安全、最放心呢?問題一提出來,學生議論紛紛,激發起了他們的好奇心,學生的意見很不一致:有人說浸泡2~3 min即可以大大減少蔬菜上農藥的殘留量,可以安全使用,但大多數學生認為浸泡時間越長越好。我們抓住這一興奮點,及時提出研究課題:“為降低農藥的殘留量,蔬菜清洗多長時間最佳?”
  二、周密計劃、做好準備
  如何準確測出蔬菜中的有機磷農藥的殘留量呢?在實際操作前,我們教育學生遵循規定性與創新性相結合,趣味性與多樣性相結合的原則,培養其自信心,并指導學生自學和進行資料檢索,為提高學生對有機磷農藥對人體危害的認識,要求學生上網或到圖書館查閱資料。在教師的指導下,學生根據自愿的原則,每5人一組,各組制訂計劃,設計實驗方案,測定方法為由酶抑制法測定蔬菜中有機磷農藥殘留量。為確保采樣的代表性,各組采集不同地點的不同蔬菜進行測定;為確保測定數據的準確性,每個實驗重復3次,將其測定結果如實記錄下來,并對結果進行分析,得出結論。
  三、實驗探索及結果
  各組根據自己制訂的計劃,認真操作。首先,學生通過資料查詢發現許多有機磷農藥中毒的實例,如山東高唐縣45歲婦女因甲胺磷中毒導致神經萎縮,還有人因搶救無效而死亡。學生對這些事例感到震驚,非常想知道我們日常吃的蔬菜里到底含有多少殘留農藥,激發了他們研究的積極性。有的小組還到環保局和質量監督局去調查采訪,并作記錄,學生在教師和質量監督局人員的幫助下,借用分光光度計測出了結果,并對結果如實記錄。
  例如第一組:取同一新鮮的油菜1000g,用不同方法處理,測得水溶性有機磷農藥的結果如下(表1):
  G382RA11.jpg
  再例如第二組:取同一新鮮蔬菜若干浸入一定量的純凈水中,每隔一段時間,取出一小片菜葉,測定其細胞液的濃度,所得數據可以繪出如下曲線(圖1)。
  G382RA05.jpg
  四、交流、分析、評價
  生物研究性學習可就日常生活中有興趣的問題展開討論,我們要注意營造自由討論的氣氛,使學生不受干預,大膽表述,注重培養學生的說理能力,加強語言規范表達的訓練。第一組對結果的解釋是:用純凈水沖洗1min后,蔬菜農藥殘留量比未作處理的蔬菜減少一半以上,這是因為農藥主要殘留在蔬菜葉片表面上,大部分可被純凈水洗掉,而浸入純凈水30min后,蔬菜農藥殘留量反比僅用純凈水沖洗1min的蔬菜農藥殘留量多,這說明農藥分子溶于水中又被植物細胞吸收,導致植物細胞內農藥含量增高。
  第二組的曲線分析是:從A→C點;植物細胞液濃度變化的原因是:剛進入純凈水中,細胞對水分子的吸收大于對農藥分子的吸收,而從C→E點,細胞液濃度變化的原因是:受細胞壁限制,細胞吸水一定量后即飽和,此時細胞仍可吸收農藥分子。
  雖然兩組操作過程不同,測定方法不同,但兩組的結果卻可以說明一個結論:植物細胞吸收水分和可溶性有機農藥的關系是兩個相對獨立的過程。清洗蔬菜的時間不是越長越好,最好沖洗3~5min,否則農藥分子會被重新吸收。
  學生對這一結論感到驚訝,他們為自己的研究成果而歡呼雀躍。通過實踐探索和小組交流,激發了學生的科學研究欲望。他們從中既掌握了知識,又走出了生活的誤區。
  最后,教師對各小組的成果給予高度評價,對整個研究過程給予積極的肯定,并及時指導各組收集過程資料,引導學生寫出科技論文或制成課件,作為成果展示給其他學生看,或向有關刊物投稿,讓學生有科研的成就感,增進搞科研的信心。對于未出成果的小組,通過小組交流,找出自己的不足,并指導學生總結自己失敗的教訓。教師在評價學生時,要付之情感,對學生所作的實驗,不但要看其結果,更要看其過程,通過小組交流,把學生片面的個體競爭意識轉到激發學生團體競爭意識和自我競爭意識上來,使學生不斷超越自我,增強創造性思維的意識。

實驗教學與儀器長沙21~22G382中學政治及其他各科教與學馬秀芬20072007
馬秀芬,河北省遷安市二中。(064400)
作者:實驗教學與儀器長沙21~22G382中學政治及其他各科教與學馬秀芬20072007
2013-09-10 20:52

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